Po roku od ostatniej, wprowadzającej nową funkcjonalność, wersji kolekcji kompilatorów GNU oczom naszym ukazała się wersja 4.0. Było o niej głośno jeszcze wtedy, gdy była oznaczana przez programistów gcc jako 3.5. Czego możemy spodziewać się po tej wersji?
Killer features
Asy nowego GCC są już powszechnie znane: możliwość ukrywania symboli, listy umiejscowienia obiektów (location lists) oraz włączenie gałęzi tree-ssa do głównego drzewa GCC.
-fvisibility
Ukrywanie symboli, od dawna dostępne w systemie Windows (np. poprzez __declspec(dllexport)) jest istotnym narzędziem w procesie tworzenia bibliotek. Daje ono bowiem realną kontrole programiście nad tym, które funkcje lub obiekty jego biblioteka udostępnia. Domyślnie tablica symboli zawiera wszystkie symbole, które są globalnie dostępne w bibliotece, przez co większość bibliotek jest przerośnięta – zawiera niepotrzebnie eksportowane symbole. Eksportowane winny być tylko te klasy, które istotnie stanowią część API. Istotnie przyśpiesza to także czas ładowania bibliotek, gdyż tablice symboli i ich nazw muszą być przy ładowaniu wczytane. Stąd prosty wniosek, im mniej niepotrzebnych obiektów zawierają, tym lepiej. Dokładniejsze opisy jak stosować -fvisibility i __attribute((visibility(scope)))__ można znaleźć w „doskonałym howto o pisaniu bibliotek” (http://people.redhat.com/drepper/dsohowto.pdf) autorstwa Ulricha Dreppera (maintainera glibc) oraz w artykule (http://gcc.gnu.org/wiki/Visibility) autora patcha dodającego obsługę visibility.
Dodatkowo wygodną opcją, która można bezpiecznie włączyć jest -fvisibility-inlines-hidden, która sprawia, że wszystkie funkcje inline otrzymają atrybut hidden – nie będą eksportowane do tablicy symboli, co przynajmniej trochę zmniejszy bibliotekę i czas jej ładowania (choć w większości przypadków to nie funkcje inline zajmują najwięcej niepotrzebnego miejsca, więc i zysk może nie być największy). Opcja ta oczywiście działa tylko w C++, podczas gdy sam __attribute((visibility(scope)))__ działa w C i C++.
lista umiejscowienia obiektów
Podczas kompilacji z włączonymi jednocześnie parametrami -g (i jego wariantami) oraz jakąkolwiek kombinacją -fomit-frame-pointer,-O1,-O2,-O3; GCC włączy tworzenie tzw. location lists, czyli listy obiektów zawierającej informacje o ich położeniu przed dokonaniem przez kompilator operacji, która to położenie mogła zmieniać (np. ominięcie frame pointer lub optymalizacja inline). Dzięki temu możliwe jest odtąd debugowanie programów skompilowanych np. z -g3 -O2, co jest wygodne w tym względzie, że jeśli informacje do debugowania wyrzucimy później do innego pliku, to mamy wówczas program bliski skompilowanemu bez -g3 ale tylko z -O2.
Obsługa location lists została dodana w gdb 6.1.
tree-ssa
Parser GCC zyskał dwa silne narzędzia w GCC4, które mają znacznie wesprzeć optymalizacje. Single Static Assignment (SSA) to technologia polegająca na przypisywaniu każdej zmiennej dokładnie jednej definicji w programie. W ten sposób zmienna i o różnych wartościach w dwóch różnych miejscach staje się dwoma różnymi zmiennymi, zatem niezwiązane ze sobą dwa wykorzystania tej samej zmiennej stają się różnymi zmiennymi, co eliminuje niepotrzebną zależność. Dobrze pokazuje to następujący przykład
| Typowe przetwarzanie | Single Static Assignment |
| i=0 | i0 = 0 |
| i=i+1 | i1 = i0 +1 |
| j=funkcja(i) | j0=funkcja(i1) |
| i=2 | i2 = 2 |
W oparciu o SSA dodano stworzono zupełnie nowy parser, który obsługuje:
- skalarne przedstawianie agregatów
- propagację stałych oraz zakresu zmiennych
- częściową eliminacje nadmiarowych instrukcji
i inne techniki optymalizacji.
Oprócz tego dodano Swing Modulo Scheduling (SMS) – instrukcje na poziomie RTL (języka kompilatora) optymalizującą pętle które wykonują złożone obliczenia.
Pozostałe zmiany
-
C++
- dodano wsparcie „C++ ABI” (http://www.codesourcery.com/cxx-abi/) – co daje m.in. bezpieczną dla wątków inicjalizację zmiennych statycznych w zakresie lokalnym funkcji
- dodano obsługę deklarowania zagnieżdżonych w klasach szablonów zawierających klasy jako friend
-
Java
- rozszerzona obsługa AWT i SWING, SAX, JAXP, DOM oraz wiele nowych klas
- GCJ może pracować jako JIT
- opcja -findirect-dispatch powoduje, że GCJ generuje kod binarnie kompatybilny ze specyfikacją Java Language Specification
-
Fortran
- stary frontend do języka Fortran 77 został zastąpiony nowym, wspierającym Fortran 90,95 oraz generalnie lepszym pod względem parsowania i optymalizacji
-
Ada
- wiele poprawek oraz wsparcie dla niektórych rozszerzeń Ada 2005
-
Usunięto następujące flagi kompilatora:
- -fwritable-strings
- -freduce-all-givs, -fmove-all-movables – workaroundy dla braku niektórych optymalizacji w kompilatorze Fortran, optymalizacje są w nowym kompilatorze, więc workaroundy stały się niepotrzebne
- -mv8, -msparclite, -mcypress, -msupersparc, -mf930 oraz -mf934, zastąpiono przez -mcpu=odpowiedniprocesor
- a także -membedded-pic, -mrnames (specyficzne flagi dla architektury MIPS)
-
Usprawnienia dla konkretnych platform
- funkcje matematyczne na IA-32/x86-64 przy włączeniu -ffast-math wykorzystują x87 instrincs
- liczne optymalizacje na IA-64, MIPS i S/390, H8/300
- SPARC wspiera Visual Instruction Set (VIS) Sun’a
- na UltraSPARC uaktualniono model liczenia kosztu wykonania poszczególnych instrukcji (przyśpieszenie na nowszych UltraSPARCach)
- Novell Netware dodany do wspieranych platform, ABI GCC na Netware zostało zsynchronizowane z ABI udostępnianym przez MetroWerks CodeWarrior
- porzucono platformy: SPARClite, SPARC OpenBSD 32bit, Intel i860, Ubicom IP2022 i National Semiconductor NS32K
Błędy
Niestety tak wielki projekt jak GCC nie mógł ustrzec się wszystkich błędów, przed wydaniem GCC 4.0 pojawiło się kilka krytycznych błędów powodujących poważne miskompilacje.
-
Krytyczne:
- R19317 – usuwanie tymczasowej wartości, gdy to nie jest dozwolone (workaround wyłączający optymalizacje na tym znalazł się GCC 4.0, bug jednak będzie poprawiony dopiero w GCC 4.1, nie wiadomo czy zostanie poprawiony także w GCC 4.0.1)
- PR20973 – krytyczna miskompilacja KDE, choć bug poprawiony to poprawka nie znalazła się w GCC 4.0 (będzie w 4.0.1 i 4.1), w GCC 4.0 konieczne jest nałożenie „tego patcha”. Są duże szanse, że ta miskompilacja dotyczy nie tylko KDE, więc lepiej i tak go nałożyć.
- Pozostałe warte odnotowania
Nie jest również możliwe skompilowanie glibca 2.3.4 i wcześniejszych za pomocą GCC4, wspierane wersje glibca zaczynają się od tej, która aktualnie znajduje się w repozytorium CVS projektu glibc.
Sprawdź sam!
Zarówno owa wersja glibca, działające z nim poprawnie binutils oraz gcc z poprawką na PR20973 są dostępne w bootstrapowanej właśnie wersji PLD 3.0 na architektury: i486, x86-64, i686, athlon, PowerPC. Użytkownicy dystrybucji opartych na Debianie mogą zainstalować GCC 4.0 z gałęzi debian/experimental za pomocą polecenia: apt-get install -t experimental gcc-4.0
Archiwalny news dodany przez użytkownika: djurban.
Kliknij tutaj by zobaczyć archiwalne komentarze.